【電氣工程論文】電氣工程中的電氣自動(dòng)化融合運(yùn)用

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1、【電氣工程論文】電氣工程中的電氣自動(dòng)化融合運(yùn)用 將自動(dòng)化技術(shù)與電氣技術(shù)相融合，能夠有效推動(dòng)電氣工程的現(xiàn)代化發(fā)展，在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，電氣工程的運(yùn)作質(zhì)量能夠得到顯著提升，效率得到明顯的提高，進(jìn)而使電氣工程和電氣自動(dòng)化在新時(shí)代的快速發(fā)展下，形成相互影響、相互依托的鉚合關(guān)系。本文結(jié)合電氣自動(dòng)化和電氣工程的理論概述，探析電氣自動(dòng)化在電氣工程中的設(shè)計(jì)理念，提出電氣自動(dòng)化的融合應(yīng)用策略。在電氣工程領(lǐng)域提升電氣自動(dòng)化的應(yīng)用效率，能夠有效地推動(dòng)電氣工程的發(fā)展和建設(shè)，使工作質(zhì)量得到明顯的提升，使運(yùn)行效率更加穩(wěn)定、安全。在電氣自動(dòng)化和電氣工程快速發(fā)展的過(guò)程中，電氣自動(dòng)化被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在電氣工程中，相

2、互促進(jìn)、相互融合，并取得了較為顯著的應(yīng)用效果。 1自動(dòng)化和電氣工程 1.1電氣工程 電子工程主要包括電能生產(chǎn)、電力設(shè)備、電網(wǎng)設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。根據(jù)美國(guó)學(xué)者的理論研究和概念界定，能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的電氣工程能夠覆蓋所有與光子、電子及相關(guān)的工程內(nèi)容，是推動(dòng)科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵學(xué)科?，F(xiàn)階段，伴隨電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用和研究也取得了顯著的進(jìn)展，極大地推動(dòng)了電力工程的發(fā)展。電力系統(tǒng)的發(fā)展要求不僅包括高效的安全保障和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，更包括電力工程的容量要求，只有高容量的電力系統(tǒng)，才能有效地確保電氣自動(dòng)化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，進(jìn)而為綜合管理工作和調(diào)度

3、系統(tǒng)的安全發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1.2電氣自動(dòng)化 電氣自動(dòng)化主要指在無(wú)人操作的狀態(tài)下，通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)、分析判斷及信息處理等操作，實(shí)現(xiàn)既定的電氣管理工作的過(guò)程。而自動(dòng)化技術(shù)主要包括電氣設(shè)備、技術(shù)及電力自動(dòng)化等技術(shù)?，F(xiàn)階段，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在電氣工程中，并引進(jìn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣控制、技術(shù)改造、維護(hù)、調(diào)試、安裝及設(shè)計(jì)等前沿技術(shù)。然而由于我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)較為落后，嚴(yán)重影響到電氣工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，難以與我國(guó)的政策標(biāo)準(zhǔn)相匹配。對(duì)此，電氣自動(dòng)化在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展受到了巨大的挑戰(zhàn)和制約，需要在實(shí)際的應(yīng)用中，提升自動(dòng)化的應(yīng)用

4、水平，才能有效地發(fā)揮自動(dòng)化的促進(jìn)功能，推動(dòng)電氣工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。 2電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的必要性 從目前民生事業(yè)、社會(huì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與運(yùn)營(yíng)來(lái)講，電能是一種核心驅(qū)動(dòng)力，各類設(shè)備都離不開(kāi)電力能源的支持。在此種定向化的社會(huì)需求下，承接電力系統(tǒng)運(yùn)行的電氣工程也需要進(jìn)行不斷優(yōu)化與完善，提高依托于電能發(fā)展的企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率。我國(guó)電氣工程系統(tǒng)的發(fā)展仍處于完善階段，甚至在電氣工程實(shí)現(xiàn)初期，由于技術(shù)體系本身無(wú)法實(shí)現(xiàn)功能性協(xié)調(diào)，造成整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)在電能輸送過(guò)程中出現(xiàn)電能供需中斷的嚴(yán)重現(xiàn)象，其衍生出的電壓波動(dòng)影響，將對(duì)各類電子設(shè)備造成嚴(yán)重的損害。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可為整個(gè)電力系統(tǒng)提供具

5、有一定組織性、協(xié)調(diào)性功能的運(yùn)行機(jī)制，在系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的核定下，可令電力網(wǎng)絡(luò)的終端運(yùn)行設(shè)備與系統(tǒng)自身的指令形成精準(zhǔn)對(duì)接，以保證整體電氣工程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)邏輯性供電，最大限度地降低因工程內(nèi)不同類型設(shè)備信息傳輸過(guò)程中所造成的數(shù)據(jù)冗余性概率。對(duì)于整個(gè)電氣工程系統(tǒng)而言，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可促進(jìn)電氣工程系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，同時(shí)內(nèi)部所支持的聯(lián)網(wǎng)功能，可令系統(tǒng)本身實(shí)現(xiàn)資源同步，進(jìn)一步為電氣工程的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。 3自動(dòng)化在電氣工程中的設(shè)計(jì)理念 3.1遠(yuǎn)程化 遠(yuǎn)程化能夠有效地降低電纜的應(yīng)用數(shù)量，節(jié)約施工成本，穩(wěn)定性和安全性也相對(duì)較高。由于采用遠(yuǎn)程化的設(shè)計(jì)理念，容易導(dǎo)致

6、通訊數(shù)量持續(xù)增加，提升了電氣工程的復(fù)雜程度，進(jìn)而增加了工程人員的工作負(fù)擔(dān)。因此，該設(shè)計(jì)理念可以適用于規(guī)模相對(duì)較小的電氣或電力工程中，可以有效地提升工程的穩(wěn)定性和安全性，提高電氣工程的效率和質(zhì)量。 3.2集中化 集中化主要指對(duì)多個(gè)處理器進(jìn)行集中處理的設(shè)計(jì)理念，然而在電氣工程建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中，集中化設(shè)計(jì)將導(dǎo)致系統(tǒng)處理器的工作負(fù)荷大大提升，壓力增大，進(jìn)而影響到處理器的處理效率。譬如在電氣設(shè)備的監(jiān)控與維護(hù)的過(guò)程中，處理器會(huì)隨著“監(jiān)控客體”數(shù)量的持續(xù)增加，增大運(yùn)行負(fù)擔(dān)，因此為保障設(shè)備監(jiān)控的質(zhì)量和成效，工作人員需要增加相應(yīng)數(shù)量的電纜。這便致使電氣工程的投資成本相對(duì)提升。此

7、外，在電氣工程建設(shè)中，長(zhǎng)距離電纜的應(yīng)用和引入，將導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性受到明顯的影響，使處理器出現(xiàn)超負(fù)荷問(wèn)題，所以在工程應(yīng)用的過(guò)程中，工程人員應(yīng)將電氣自動(dòng)化融入到集中化設(shè)計(jì)中，解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念所面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。 3.3總線設(shè)計(jì) 在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持和幫助下，“總線設(shè)計(jì)”能夠讓處理系統(tǒng)呈現(xiàn)出更強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)效性，更切合電氣工程的施工需求。在理論層面上，該種設(shè)計(jì)理念，擁有遠(yuǎn)程理念的優(yōu)勢(shì)，能夠使模擬量、端子柜、設(shè)備之間的距離明顯減少，提升電氣工程的實(shí)效性和有效性，而在新時(shí)代快速發(fā)展的過(guò)程中，總線設(shè)計(jì)理念逐漸得到我國(guó)電氣工程學(xué)者的認(rèn)可和贊許，并在未來(lái)的自動(dòng)化發(fā)展中呈現(xiàn)出

8、自動(dòng)化、智能化、現(xiàn)代化的發(fā)展特征和特點(diǎn)。 4電氣工程中自動(dòng)化的融合應(yīng)用 4.1在分散測(cè)控中的應(yīng)用 通常來(lái)講，發(fā)電廠的測(cè)控系統(tǒng)普遍采用層級(jí)結(jié)構(gòu)，具體包括控制單元、工作站、通訊網(wǎng)及以太網(wǎng)等重要組成部分。在電力生產(chǎn)的過(guò)程中，將電氣自動(dòng)化融入到控制單元里，能夠有效地對(duì)設(shè)備運(yùn)行中所呈現(xiàn)的關(guān)聯(lián)參數(shù)和相關(guān)函數(shù)進(jìn)行信號(hào)傳遞，檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而結(jié)合檢查結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力生產(chǎn)的保護(hù)、檢測(cè)及監(jiān)控。在這個(gè)過(guò)程中，可適當(dāng)選用遠(yuǎn)程化電氣設(shè)計(jì)理念，不過(guò)在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)電力生產(chǎn)的實(shí)際狀況，明確電氣設(shè)備的監(jiān)控條件，將自動(dòng)維護(hù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)及自動(dòng)檢查等裝置融

9、入到設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中，從而當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或問(wèn)題時(shí)，會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的保障裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效保護(hù)和監(jiān)控。 4.2綜合自動(dòng)化的應(yīng)用 綜合自動(dòng)化是擁有多樣性能的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)⑿盘?hào)管理。自動(dòng)裝置、測(cè)量設(shè)備及繼電裝置進(jìn)行功能重組和優(yōu)化配置，能夠?qū)ψ冸娬镜碾姎庠O(shè)備、通電線路、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)等設(shè)備及系統(tǒng)，通過(guò)先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行通訊、控制、測(cè)量、檢測(cè)和監(jiān)控，通常來(lái)講綜合自動(dòng)化能夠結(jié)合通訊技術(shù)、電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)系統(tǒng)，使變電站系統(tǒng)擁有智能化、集成化的特征，具備維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)綜合自動(dòng)化設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享、信息交換，可以高效地完成變電站的控制任務(wù)和監(jiān)視任

10、務(wù)，降低變電站的運(yùn)行成本和維護(hù)成本，提升變電站的運(yùn)行水平，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能。所以可以說(shuō)電氣自動(dòng)化對(duì)維護(hù)變電站的可靠性和穩(wěn)定性，提升變電站工作質(zhì)量擁有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，能夠有效地提升變電站的現(xiàn)代化、智能化特性，使變電站在通訊技術(shù)、信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助下，凸顯優(yōu)勢(shì)，提高經(jīng)濟(jì)效益。 4.3繼電保護(hù)和電氣自動(dòng)化的融合 繼電保護(hù)設(shè)備的功能在于當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)狀況或發(fā)生故障后，能夠及時(shí)地向總站或云終端發(fā)出信號(hào)，并切斷相應(yīng)的電纜線路，切實(shí)保護(hù)故障線路所連接的裝置及設(shè)備。而將繼電保護(hù)裝置應(yīng)用在電氣工程中，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)保護(hù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)線路運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的目的，與此同時(shí)也能對(duì)電力

11、系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的建立和發(fā)展提供支持，破解我國(guó)傳統(tǒng)保護(hù)裝置所存在的問(wèn)題和弊端。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置可以對(duì)電力系統(tǒng)中的所有設(shè)備、線路的問(wèn)題及異常進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，可以對(duì)特定范圍內(nèi)的電氣設(shè)備和特殊線路進(jìn)行監(jiān)控。假如發(fā)現(xiàn)異常，保護(hù)裝置便會(huì)及時(shí)地作出反應(yīng)，防止故障對(duì)線路或設(shè)備造成損害。但假如繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問(wèn)題，通常會(huì)有“誤動(dòng)”和“拒動(dòng)”兩種表現(xiàn)，其中“拒動(dòng)”主要指電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常或發(fā)生故障后，保護(hù)裝置并沒(méi)有及時(shí)地作出反應(yīng)，沒(méi)有進(jìn)行線路跳斷保護(hù)。而誤動(dòng)則指當(dāng)電力系統(tǒng)或電氣系統(tǒng)不存在故障和異常的情況下，繼電保護(hù)裝置卻發(fā)出錯(cuò)誤的故障信號(hào)，進(jìn)行錯(cuò)誤的設(shè)備保護(hù)動(dòng)作。針對(duì)這種問(wèn)題，周黎明（2015）

12、認(rèn)為，可以在繼電保護(hù)裝置中添加相應(yīng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)機(jī)制，即通過(guò)雙重監(jiān)測(cè)和調(diào)度的方式，確保保護(hù)裝置的準(zhǔn)確性和有效性，如果監(jiān)測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備存在問(wèn)題，則會(huì)通過(guò)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的形式，降低繼電保護(hù)裝置對(duì)整個(gè)線路的影響。 4.4電網(wǎng)調(diào)度中的運(yùn)用 電力企業(yè)在對(duì)區(qū)域內(nèi)電能進(jìn)行分配時(shí)，是通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度對(duì)地區(qū)各類電力用戶對(duì)電能需求量進(jìn)行分析，然后由系統(tǒng)電力能源的存有量，實(shí)現(xiàn)按需分配的調(diào)度。在此過(guò)程中，必須保證電能輸送高于或等于電力用戶的用電需求，且相關(guān)指令的下達(dá)必須符合電力能源本身的調(diào)度，以達(dá)到能源輸送嚴(yán)格控制的目標(biāo)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可為電力系統(tǒng)與用電終端建立一個(gè)信息傳輸渠道

13、，提高各個(gè)系統(tǒng)之間的契合力度，同時(shí)，在相關(guān)參數(shù)的核定下，依托自動(dòng)化技術(shù)、信息化平臺(tái)等，可對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)各類運(yùn)行參數(shù)所產(chǎn)生的異常行為進(jìn)行分析，并依據(jù)異常行為帶來(lái)的聯(lián)動(dòng)影響，正確界定出電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中存在的故障問(wèn)題，然后通過(guò)將此類信息及時(shí)反饋到主操控界面中，在數(shù)據(jù)信息的可視化呈現(xiàn)下，可令工作人員更為主觀的對(duì)當(dāng)前故障信息進(jìn)行辨別，以制定出相關(guān)解決策略，保障電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度工作的正常開(kāi)展。結(jié)語(yǔ)：將電氣自動(dòng)化融合運(yùn)用到電氣工程中，能夠有效地提升電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性，增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，為電氣工程提供平穩(wěn)的、安全的保障服務(wù)。然而現(xiàn)階段，我國(guó)電氣自動(dòng)化依舊處于摸索和探究階段，在應(yīng)用層面上，還不夠成熟，然而伴隨電氣自動(dòng)化的研究和發(fā)展的不斷深入，自動(dòng)化終將得到完善和發(fā)展，繼而為電氣工程的現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化及信息化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。